Nanoindentation and most important parameters
การทดสอบ indentation ด้วยเครื่องมือเรียกอีกอย่างว่า nanoindentation เป็นวิธีการวัดความแข็ง การทดสอบวัสดุเป็นส่วนสำคัญในการตรวจสอบคุณสมบัติของพลาสติกและวัสดุยืดหยุ่นเช่น โมดูลัสการเยื้องแบบยืดหยุ่น EIT ความแข็งของการเยื้อง HIT และการเยื้อง CIT.
ซึ่งแตกต่างจากวิธีการวัดความแข็งแบบคลาสสิกตัวอย่างเช่น ตาม Vickers หรือ Martens ซึ่งสามารถกำหนดค่าลักษณะเฉพาะได้เพียงค่าเดียว การระบุความแข็งระดับจุลภาคช่วยให้สามารถวัดค่าพารามิเตอร์เฉพาะของวัสดุหลายอย่างขึ้นอยู่กับความลึกได้อย่างแม่นยำ พื้นที่หลักของการใช้นาโนอินเทชั่น คือการทดสอบสีเคลือบกัลวานิกวัสดุแข็งและโพลีเมอร์
Indentation creep
พฤติกรรมการคืบ CIT อธิบายถึงการเสียรูปเพิ่มเติมของวัสดุภายใต้แรงคงที่ ในการกำหนดค่านี้หัวกดจะถูกกดลงในตัวอย่างด้วยแรงคงที่ในช่วงเวลาที่นานขึ้น (นาทีถึงชั่วโมง) โพลีเมอร์และวัสดุอื่น ๆ ที่มีแนวโน้มที่จะเล็ดลอดออกมาอย่างต่อเนื่องจะส่งผลต่อความดันดังนั้นความลึกของการเยื้องจึงเพิ่มขึ้น
Storage and loss moduli
โมดูลัสการจัดเก็บและโมดูลัสการสูญเสีย (E ’และ E”) อธิบายว่าวัสดุทำงานอย่างไรภายใต้แรงสั่น โมดูลัสการจัดเก็บหมายถึงส่วนประกอบที่ยืดหยุ่น เป็นสัดส่วนกับเศษส่วนของพลังงานการเปลี่ยนรูปที่เก็บไว้ในวัสดุและสามารถกู้คืนจากวัสดุได้หลังจากการขนถ่าย ในทางกลับกันโมดูลัสการสูญเสียแสดงถึงส่วนที่มีความหนืด มันสอดคล้องกับส่วนหนึ่งของพลังงานที่สูญเสียไปเมื่อถูกเปลี่ยนเป็นความร้อนระหว่างการบีบอัด
Enhanced stiffness procedure (ESP)
ในวิธี ESP หัวกดจะถูกโหลดซ้ำๆ และยกเลิกการโหลด สิ่งนี้เกิดขึ้นพร้อมกับแรงที่เพิ่มขึ้นจนกว่าจะถึงแรงสูงสุดที่กำหนดไว้ล่วงหน้า สิ่งนี้ช่วยให้สามารถกำหนดค่าพารามิเตอร์ที่ขึ้นอยู่กับแรงและความลึกได้อย่างรวดเร็วเช่นโมดูลัสยืดหยุ่นของการเยื้อง (EIT) ความแข็งของการเยื้อง (HIT) และความแข็งของวิคเกอร์ (HV) ทั้งหมดนี้อยู่ที่เดียวกันบนตัวอย่าง
วิธีนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อทดสอบชั้นบางๆ การวัดขึ้นอยู่กับความลึกช่วยให้กำหนดพารามิเตอร์ของการเคลือบที่แรงต่ำมากโดยไม่ได้รับอิทธิพลจากวัสดุพิมพ์ เมื่อแรงเพิ่มขึ้นก็สามารถวิเคราะห์การเปลี่ยนจากการเคลือบเป็นวัสดุฐานได้เช่นกัน
Dynamic mode
โหมดไดนามิกขึ้นอยู่กับการวิเคราะห์เชิงกลแบบไดนามิก (DMA) ในขณะที่ DMA มีไว้สำหรับการทดสอบวัสดุที่เป็นของแข็ง แต่โหมดไดนามิกของ Fischer ช่วยให้สามารถกำหนดลักษณะเฉพาะของวัสดุในเครื่องชั่งที่มีขนาดเล็กกว่ามากเช่น การเคลือบสีเช่นสีรถยนต์ ด้วยเหตุนี้หัวกดจึงถูกกดลงในพื้นผิวด้วยแรงที่เพิ่มขึ้นและลดลงแบบไซน์ - ทั้งหมดนี้มีความกว้างเพียงไม่กี่นาโนเมตร สิ่งนี้ช่วยให้สามารถกำหนดคุณสมบัติต่างๆเช่นโมดูลัสยืดหยุ่นและโมดูลิการจัดเก็บและการสูญเสีย
Wear and tear on the indenter
Fischer ใช้เฉพาะหัวกดที่ทำจากเพชรธรรมชาติเท่านั้นเนื่องจากมีความทนทานเป็นพิเศษ อย่างไรก็ตามพวกเขาจะเสื่อมสภาพหลังจากการวัดหลายครั้ง เคล็ดลับจะกลมและสูญเสียรูปร่างที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน ในระดับหนึ่งผลกระทบนี้สามารถชดเชยได้โดยการวัดบนวัสดุอ้างอิงเช่น แก้วบอโรซิลิเกต เมื่อเสื่อม
Temperature
อุณหภูมิมีบทบาทสำคัญในการวัดความแข็งและความยืดหยุ่นทั้งหมด วัสดุหลายชนิดโดยเฉพาะอย่างยิ่งพอลิเมอร์ชนิดนิ่มพบการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติแม้อุณหภูมิจะผันผวนเล็กน้อยก็ตาม นี่คือเหตุผลที่ต้องกำหนดอุณหภูมิโดยรอบในระหว่างการวัด
นอกจากนี้เทคโนโลยีการตรวจวัดเองก็ตอบสนองต่ออุณหภูมิ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อทำการวัดเป็นเวลาหลายชั่วโมงความร้อนอาจเกิดขึ้นในอุปกรณ์ได้ เมื่อส่วนต่างๆขยายตัวก็จะบิดเบือนผลลัพธ์
แผ่นหินแข็งธรรมชาติในเครื่องมือ HM2000 และ PICODENTOR HM500 ทำให้มีความเสถียรมากทั้งในรูปแบบและอุณหภูมิ ทำให้สามารถทำการวัดได้หลายชั่วโมงโดยไม่ได้รับอิทธิพลจากอุณหภูมิ
Vibrations
สาเหตุส่วนใหญ่ของการวัดที่ไม่ถูกต้องคือการสั่นสะเทือน เมื่อโหลดการทดสอบต่ำผลลัพธ์อาจผิดเพี้ยนได้แม้กระแสลมเบาๆ จากระบบระบายอากาศหรือการสั่นสะเทือนในพื้นเนื่องจากเสียงฝีเท้า สำหรับการวัดที่ละเอียดอ่อน Fischer ขอแนะนำให้เลือกตำแหน่งที่มีการสั่นสะเทือนต่ำ (เช่น ห้องใต้ดิน) และใช้กล่องวัดแบบปิดพร้อมโต๊ะกันความชื้น
- ไปที่ผลิตภัณฑ์: FISCHERSCOPE HM2000 S FISCHERSCOPE HM2000 S
- ไปที่ผลิตภัณฑ์: FISCHERSCOPE HM2000 FISCHERSCOPE HM2000
- ไปที่ผลิตภัณฑ์: PICODENTOR HM500 PICODENTOR HM500